中国西北地区风能资源丰富,然而该地区经常遭受沙尘天气的侵袭。风力机在强风沙环境下运行,其气动性能难免会受到沙尘的影响,并且其叶片会受到比较严重的磨损,导致机组的出力明显下降。翼型作为风力机叶片的基本组成单元,沙尘颗粒对翼型的绕流和气动特性的影响研究显得尤为必要。该文利用雷诺平均Navier-Stokes方程-大涡模拟(large eddy simulation)混合方法中的延迟分离涡模拟方法,模拟了NREL S809翼型在风沙环境下的流动特性,将不同颗粒直径条件下翼型周围的绕流情况和翼型的气动性能进行了对比,研究了空气中的颗粒对风力机翼型绕流及其气动性能的影响规律。结果表明,6.1?攻角时,颗粒对翼型绕流和升力系数的影响较小,但仍会使翼型的升力系数略微降低。随着颗粒直径的增大,翼型的升力系数先减小再增大,其中颗粒直径为20μm时达到最小值。当颗...

为了提高H型风轮的自启动性能,探索性地设计了一种仅有前缘和一个翼面的新颖翼型,并对采用该翼型的H型风轮进行风洞试验,分别测试了H型风轮在多个风速下的空载启动性能和功率输出特性,分析了雷诺数效应及翼型对于不同实度风轮的适用性.结果表明:采用新颖翼型的H型风轮能够低风速启动,具有较好的启动性能,该翼型对于提高大实度风轮的启动性能尤其明显;采用该翼型的大实度风轮以阻力为主要驱动力,本质上属于阻力型风力机,然而具有较高的风能利用系数.综合启动性能和功率输出特性,文中设计的翼型适用于大实度H型风轮.

提出了直叶片垂直轴风力机风轮的优化设计模型，该模型以双向多流管理论为基础，考虑了风场风速的概率分布，以风力机年能量输出最大为设计目标，使用遗传算法进行搜索寻优。利用开发的优化设计程序，针对特定风场优化设计直叶片垂直轴风力机风轮，并与已有风力机相比，优化设计结果有明显的优越性，说明该优化设计模型的有效性和实用性。

节能和环保已成为当今世界的两大主题。利用风能、太阳能发电是对两种最为理想、无污染的绿色再生资源的利用，目前已成为开发研究的一项重大课题。而如何解决好风能、太阳能、柴油机互补发电系统中的匹配问题是此课题的关键。文章介绍了在DSP微处理器的控制下，一种新的方法实现风机充电控制、太阳能充电控制、柴油机发电控制与逆变系统的结合，实现了系统的优化控制。

中国海上长江口以北、内陆中东南部地区风资源较为匮乏,年均风速低,提高低风速风电场经济效益是风力发电技术重点研究方向之一。文章阐明了低风速风电项目投资的必要条件和风资源特征,明确了低风速风力发电机组的设计目标和运行特征,具体定义了一款低风速风电叶片设计目标,并通过叶片优化设计实现了风力机年发电量的最大化。优化设计的叶片满足《低风速风力发电机组选型导则》要求。通过对在役叶片进行优化,发电量提升了0.6%~1.03%,证明文章所述优化设计方法具备工程化应用价值。

随着世界各国纲领性行业政策的积极制定,风电行业将继续高速发展。风电机组大型化(达到多兆瓦级甚至十兆瓦级)、海洋化(从陆地扩展至海上)、智能化(辅以智能化结构、材料和控制策略)、数字化(精准预测和实时感知调控)是风电发展的大趋势。空气动力学研究作为风力机技术研发的首要任务,由此将面临一系列新的问题和挑战。本文以水平轴风力机为研究对象,就其风能利用中的空气动力学问题进行探讨,本篇为第一部分“风力机气动特性”。首先分析其空气动力学问题的复杂性及原因;然后,针对风力机专用翼型的气动特性、风力机气动特性、现代化风力机设计(特别是海上风电技术、台风问题、大叶片气弹问题)与流动控制等关键空气动力学问题,从理论分析、数值计算、风洞实验和外场测量等多种研究手段与技术着手,对其研究现状及取得的关键进...

利用风能、太阳能发电是对两种最为理想、无污染的绿色再生资源的利用，目前已成为开发研究的一项重大课题。而如何解决好风能、太阳能互补系统中的效率问题是解决此课题的关键。介绍了在微处理器的控制下，实现风机充电控制和太阳能充电控制与逆变电路的结合，并提出了一种新的控制方法——双峰值检测法，实现了系统的优化控制。

基于瞬时冲击数值模拟分析,对2500 kJ液压打桩锤用砧铁及砧铁-替打组合结构进行深入数值仿真分析,针对所给出的8种砧铁和替打结构几何构型方案,从加工材料质量、能量传递效率、应力分布等方面进行了对比分析,综合考虑各项因素确定了砧铁及砧铁-替打组合结构的最优几何构型和材料要求。文中所建议的砧铁及砧铁-替打组合结构可满足最大冲击能2500 kJ作业时结构安全系数不小于2.5的要求;同时,冲击能量传递效率大于80%。

将风能作为液压抽油系统的辅助动力源，提出了一种风液．电液互补的液压抽油机。当无风或微风时，自动供给电力进行抽油；当风力稍大时，风力自动投入减少电力消耗。并运用PLC与变频控制实现系统恒压自动供油，通过PLC控制电磁换向阀实现上、下冲程间的切换，应用特殊的液压传动系统，使蓄能器能够回收下冲程时抽油杆释放出来的重力势能，在上冲程时重新利用，具有运行平稳、节能、自动化程度高的特点。

介绍了离网式液压发电仿真系统及工作原理，对该系统进行了数学建模及Simulink仿真，并建立了系统的实验模型，通过改变液压马达的输入压力和流量的方式模拟了自然界的风能。结果表明：永磁发电机的效率在正常工况下是较高的，但整个系统的发电效率较低。